推力（Thrust）

本文作者：天疆说
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定义

推力（Thrust）是火箭发动机产生的推进力，由动推力（相对力）和静推力两部分组成。推力是火箭克服重力和气动阻力、实现加速飞行的根本动力。其大小为：

P = \dot{m} u_e + S_e(p_e - p_H)

其中 $\dot{m}$ 为推进剂秒消耗量， $u_e$ 为排气速度， $S_e$ 为喷口截面积， $p_e$ 为喷口燃气静压， $p_H$ 为外部大气压。

分量	表达式	物理意义
动推力（相对力）	$\dot{m} u_e$	排出燃气的反作用力，是推力的主要成分
静推力	$S_e(p_e - p_H)$	喷口截面内外压差产生的力

动推力由变质量力学基本原理导出：火箭以速率 $\dot{m}$ 排出质量，排气速度为 $u_e$ ，产生的反作用力为 $-\dot{m}u_e$ 。

引入有效排气速度 $u_e'$ ，将推力表示为更简洁的形式：

u_e' = u_e + S_e \frac{p_e}{\dot{m}}

P = \dot{m} u_e' - S_e p_H

有效排气速度与外部大气压无关，是发动机的固有特性参数。

火箭发动机的工作过程：推进剂（燃烧剂 + 氧化剂）送入燃烧室进行化学反应，产生高温高压燃气，燃气通过喷管膨胀加速，高速排出产生推力。不同类型的推进剂（液体、固体、固-液）对应不同的发动机结构。

推力是火箭主动段飞行的唯一动力来源。推力大小和方向直接影响飞行器的加速度、速度增量和飞行弹道。推力随高度变化（因大气压变化），在真空中达到最大值。对于地月空间任务，推力决定了发射能力、轨道转移速度增量（ $\Delta v$ ）和任务可行性。